食品接触材料橄榄油总迁移测定中橄榄油甲酯化条件优化研究

韦存茜 石鎏杰 沈 霞 李洁君 朱佳欢

上海市质量监督检验技术研究院 （上海 201114）

随着人们生活水平的提高，食品安全备受关注，食品接触材料涉及食品生产、运输、储存、流通等各个环节，是影响食品安全的关键因素。在食品接触材料与食品接触的过程中，化学物质会通过吸收、溶解、扩散等“迁移”过程进入食品中，当迁移物质超出指标时，会影响食品安全，危害消费者健康。总迁移量是食品接触材料的重要参数，反应了该材料在使用过程中接触到液体后析出残渣、重金属、荧光性物质以及残留毒素的可能[1-2]。目前国内最新的食品接触材料国家标准中，总迁移量已经成为评估食品接触材料的重要质量控制指标。

模拟物的选择是根据包材预期接触的食品种类确定的，测试结果能比较真实地反映出食品接触材料的迁移状况[3]。对于接触油脂的食品接触材料，国家标准GB31604.1—2015《食品安全国家标准 食品接触材料及制品迁移试验通则》[4]中规定：对于油脂类食品，可采用95%（体积分数）乙醇、异辛烷等抽提能力较强的化学溶剂替代油脂类食品模拟物，测定总迁移量。当油脂类食品溶剂抽提量符合总迁移量规定时，不再进行油脂类食品模拟物的迁移试验；当抽提量不符合总迁移限量要求时，应进行油脂类食品模拟物的迁移试验，并根据在油脂类食品模拟物中的迁移量进行合规性判定。

关于油脂类食品模拟物总迁移量的测试方法有SN/T 2334—2009《食品接触材料 高分子材料 橄榄油中总迁移量的试验方法 全浸没法》[5]，该标准等效于欧盟EN-1186系列标准。该方法测试过程为：将已知质量的待测样品按照迁移条件浸入橄榄油，取出后除去表面黏附的橄榄油，称重；萃取吸附到样品中的橄榄油，经回流甲酯化后，用气相色谱内标法定量检测吸附橄榄油的量，从而计算总迁移量。该方法中橄榄油甲酯化过程烦琐，限制了实验室高效完成批量化检测。本课题通过比较回流和超声条件下的甲酯化效率，优化实验过程，为橄榄油准确测定提供技术参考。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

橄榄油（化学纯）、正庚烷（分析纯）、无水硫酸钠（分析纯）、氢氧化钾（分析纯）、环己烷（分析纯）、三氟化硼甲醇混合液[ρ(BF3)=150 g/L]，国药集团化学试剂有限公司；十七烷酸甘油三酯、十六烷酸甲基酯/棕榈酸甲酯 (C16∶0)、9-十六碳烯酸甲基酯/棕榈油酸甲酯（C16∶1）、十八碳酸甲基酯/硬脂酸甲酯（C18∶1）、9,12-十八碳二烯酸甲基酯/亚油酸甲酯（C18∶2）、十七烷酸甲基酯（C17∶0），w＞99%，NU-CHEK PREP公司。

7890 A气相色谱仪［配置氢火焰离子化检测器（FID）和液体进样器］，安捷伦科技有限公司；ML 204分析天平（精确到0.1 mg），梅特勒-托利多国际贸易（上海）有限公司；超声波清洗器，上海科导超声仪器有限公司。

1.2 溶液配制

配制氢氧化钾-甲醇溶液（11.0 g/L）：取11.0 g KOH，用甲醇溶解并定容至1000 mL；配制橄榄油-正庚烷溶液（200 mg/mL）：称取20.0 g橄榄油，用正庚烷溶解并定容至100 mL；配制十七烷酸甘油三酯-环己烷溶液（20 mg/mL）：称取10 g十七烷酸甘油三酯，用环己烷溶解并定容至500 mL。

1.3 橄榄油甲酯化实验

方法一：取0.25 mL橄榄油-正庚烷溶液置于50 mL烧瓶中，加入10 mL十七烷酸甘油三酯-环己烷溶液，水浴除去环己烷；加入10 mL正庚烷，充分溶解后加入10 mL KOH的甲醇溶液，加入玻璃珠，回流条件下煮沸混合物；加入5.0 mL三氟化硼的甲醇溶液，继续反应2 min。

方法二：取0.25 mL橄榄油-正庚烷溶液置于50 mL比色管中，加入10 mL十七烷酸甘油三酯-环己烷溶液，水浴除去环己烷；加入10 mL正庚烷，充分溶解后加入10 mLKOH的甲醇溶液，加入玻璃珠，超声（初始温度为25℃）；加入5.0 mL三氟化硼的甲醇溶液，继续反应2 min。

1.4 提取实验

由上述方法一得到的混合物，冷却至室温，加入15～20 mL饱和硫酸钠溶液，摇匀；加入足量饱和硫酸钠溶液（至烧瓶瓶颈），摇匀。对于方法二得到的混合物，冷却至室温，加入15～20 mL饱和硫酸钠溶液，摇匀。所得液体混合物静置分层。吸取上层正庚烷相液体1 μL进气相色谱仪测定，得出总的橄榄油甲基酯峰面积和内标物峰面积比值A，进而考察甲酯化结果。

1.5 气相色谱测定条件

色谱柱：HP-INNOWAX毛细管柱（30 m×0.25 μm×320 μm）；载气：N2；载气流速：1.5 mL/min；进样口温度为250℃，进样量为1 μL，分流比为20∶1；柱温：100℃保持1 min，以15℃/min的速率升至200℃，保持15 min；检测器温度：250℃；氢气流量：30 mL/min；空气流量：400 mL/min。

2 结果与讨论

2.1 橄榄油定量依据

SN/T2334—2009方法中，橄榄油吸附量的测定是决定总迁移量是否准确的关键因素之一。通过选择橄榄油甲酯化后5种主要产物，即十六烷酸甲基酯、9-十六碳烯酸甲基酯、十八碳酸甲基酯、9，12-十八碳二烯酸甲基酯及十七烷酸甲基酯，作为橄榄油定量的依据。将这5种脂肪酸甲酯与内标甲酯化标准品十七烷酸甲基酯配制成正庚烷混标溶液，气相色谱得到图1A所示的谱图。按照SN/T 2334—2009加入内标后橄榄油甲酯化色谱图见图1B。从图1可以看出，橄榄油酯化产生的脂肪酸甲基酯能与标准品的甲基酯较好地吻合。

图1 混合标样（A）与橄榄油、内标酯化产物（B）气相色谱图

2.2 回流与超声条件下酯化条件优化实验

为探究回流煮沸时间以及超声时间对甲酯化的影响，分别按照方法一和方法二的实验过程，设定回流煮沸时间依次为 3，5，7，10及 20 min，超声时间依次为 5，10，15，20，30 min。按照后续 1.4，1.5 的步骤进行实验，结果见表1。

表1 橄榄油酯化过程回流与超声结果对比

脂肪酸甲酯化后的总峰面积是甲酯化效果的评价指标，酯化反应朝正向进行时，总峰面积增大[6]。对于方法一，回流时间为10 min时，总峰面积最大；对于方法二，超声时间为10 min时，总峰面积最大。当回流或超声时间超过10 min时，随着副反应的不断发生，色谱峰总面积逐渐减小。对比回流与超声处理的峰面积比值A，发现A维持在2.4左右，其值随时间的变化不明显，说明橄榄油与内标物十七烷酸甘油三酯酯化程度维持恒定。

综上所述，当使用超声方法酯化时，超声时间为10 min最优。

2.3 酯化方法验证

为比较2种方法的准确性，分别取橄榄油2，10，20，50，100 及 200 mg6 组样品，按照方法一和二分别酯化，绘制曲线，结果如图2所示。在相同的气相条件下，回流和超声的线性相关系数R2分别为0.9998和0.9999，曲线可以满足线性相关系数大于0.99的检测要求。

图2 回流（a）和超声（b）下橄榄油酯化线性图

于50 mL烧瓶和50 mL比色管中分别加入150 mg橄榄油和10.0 mL十七烷酸甘油三酯的环己烷内标溶液（2.0 mg/mL），按照不同的酯化方法进行实验，比较加入标准样品后的含量和理论含量，二者的比值即为标样回收率。实验结果见表2。表2数据表明2种方法均能满足质控点回收率在95%～105%的要求。

表2 橄榄油中总迁移量测定中橄榄油回收率

超声酯化法与回流酯化法的线性相关系数均大于0.99，回收率也满足质控要求，因此，实际检测中可用超声代替回流酯化过程。

3 结语

用回流和超声方法对橄榄油进行甲酯化处理，气相色谱测定橄榄油甲基酯和内标物峰面积。通过比较总峰面积、橄榄油甲基酯峰面积和内标物峰面积比值、酯化曲线线性相关系数和回收率，发现橄榄油甲酯化过程中的回流煮沸操作可以用超声替代。超声甲酯化法易于操作，可多组实验同时进行，有利于缩短测试时间，提高食品接触材料橄榄油中总迁移量的检测效率。